CN109723580A - 内燃机的水喷射装置的安装构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的水喷射装置的安装构造，此安装构造能确保水喷射装置向吸气孔口喷射水，并且防止由水喷射装置的故障等所致的漏水渗入到燃烧室内。本发明为内燃机的水喷射器(11)的安装构造，所述水喷射器(11)是安装在车辆上搭载的内燃机(1)的吸气孔口(6)，且在内燃机(1)的运转过程中向吸气孔口(6)内喷射水(W)，并且水喷射器(11)具有安装在吸气孔口(6)的本体部(12)、及在此本体部(12)的前端以面向吸气孔口(6)内的状态设置且喷射水(W)的喷射口(13a)，吸气孔口(6)具有倾斜壁(21)，此倾斜壁(21)是用于在水从喷射口(13a)漏出时，阻止水流向吸气孔口(6)的下游侧。

Description

内燃机的水喷射装置的安装构造

技术领域

本发明涉及一种内燃机的水喷射装置的安装构造，所述水喷射装置是安装在车辆上搭载的内燃机的吸气孔口，且在内燃机的运转过程中向吸气孔口内喷射水。

背景技术

以前，作为具备安装在内燃机的吸气孔口且在内燃机的运转过程中喷射水的水喷射装置的内燃机，例如已知专利文献1所记载的内燃机。此内燃机中，在多个气筒各自的燃烧室或与其连通的吸气孔口安装有第一水喷射用喷射器，并且在经由进气歧管(intakemanifold)连接于多个吸气孔口的吸气通路的最下游位置安装有第二水喷射用喷射器。另外，所述内燃机中，根据进气歧管内的压力或温度、各气筒的筒内压等而在各气筒的吸气路径(燃烧室及吸气孔口)内判别有无回火(backfire)的产生。

所述内燃机中，在运转过程中判别产生了回火的情况下，从第一水喷射用喷射器向燃烧室侧喷射规定量的水，由此使回火熄灭，或通过降低吸气路径的温度而使回火不易产生。另外，当进气歧管的温度随着产生回火而增高时，从第二水喷射用喷射器也向进气歧管内喷射规定量的水，由此将到达进气歧管的回火熄灭，或降低进气歧管的温度。如以上那样，所述内燃机中，通过从第一水喷射用喷射器及第二水喷射用喷射器喷射水而抑制回火的产生，并且抑制各气筒的吸气路径及进气歧管的过度升温。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2016-118109号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

所述内燃机中，将第一水喷射用喷射器(以下，在本栏中简称为“水喷射用喷射器”)安装在各气筒的燃烧室或与其非常接近的吸气孔口。因此，例如若在内燃机停止运转时，因水喷射用喷射器的故障等而水从此水喷射用喷射器漏出，则有时所述水直接渗入到燃烧室内或经由吸气孔口而渗入到燃烧室内。由此，水在燃烧室蓄积，若在此状态下起动内燃机，则可能产生所谓水锤(water hammer)而内燃机发生不良状况。

本发明是为了解决以上那样的问题而成，其目的在于提供一种内燃机的水喷射装置的安装构造，此安装构造能确保水喷射装置向吸气孔口喷射水，并且防止由水喷射装置的故障等所致的漏水渗入到燃烧室内。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，技术方案1的发明是一种水喷射装置(实施方式中的(下文中本项相同)水喷射器11)的安装构造，所述水喷射装置是安装在车辆上搭载的内燃机1的吸气孔口6，且在内燃机的运转过程中向吸气孔口内喷射水W，并且所述水喷射装置的安装构造：水喷射装置具有安装在吸气孔口的本体部12、及在此本体部的前端以面向吸气孔口内的状态设置且喷射水的喷射口13a，吸气孔口具有漏水阻止部(倾斜壁21)，此漏水阻止部(倾斜壁21)是用于在水从喷射口漏出时，阻止水流向吸气孔口的下游侧。

根据所述构成，将水喷射装置的本体部安装在吸气孔口，且设于此本体部的前端的喷射口面向吸气孔口内。通过在车辆上搭载的内燃机的运转过程中从水喷射装置的喷射口喷射水，能利用此水的气化热将吸气孔口自身冷却，或将吸入到吸气孔口中的空气冷却等。另外，在安装有水喷射装置的吸气孔口设有漏水阻止部，此漏水阻止部在水从水喷射装置的喷射口漏出时，阻止所述水流向吸气孔口的下游侧。由此，例如即便在内燃机停止运转时因水喷射装置的故障等而水从喷射口漏出，也能防止所述水流向吸气孔口的下游侧，或渗入到与吸气孔口的下游连通的燃烧室内。结果，能防止由水在燃烧室内蓄积所引起的起动时的水锤产生，从而能避免内燃机的不良状况。

技术方案2的发明为技术方案1所记载的内燃机的水喷射装置的安装构造，其中，本体部是安装在吸气孔口的上部，并且漏水阻止部具有倾斜壁21，此倾斜壁21是设于吸气孔口的内壁6a的喷射口的下方，且以从喷射口附近朝向吸气孔口的上游侧往前下方倾斜的方式形成。

根据所述构成，将水喷射装置的本体部安装在吸气孔口的上部，另一方面，将作为漏水阻止部的倾斜壁在吸气孔口的内壁中设于喷射口的下方。所述倾斜壁是以从喷射口附近朝向吸气孔口的上游往前下方倾斜的方式形成，因此从喷射口漏出并滴落到倾斜壁上的水(漏水)因其自重而沿着倾斜壁流向吸气孔口的上游侧。如此这样，能利用相对较简单的构成的倾斜壁容易地构成漏水阻止部，通过使来自喷射口的漏水流向吸气孔口的上游侧，能阻止所述漏水流向吸气孔口的下游侧。

技术方案3的发明为技术方案2所记载的内燃机的水喷射装置的安装构造，其中，以吸气孔口的内壁与经过喷射口的铅直线V1的交点P位于倾斜壁上的方式，将本体部安装在吸气孔口。

根据所述构成，在将水喷射装置安装在吸气孔口的状态下，吸气孔口的内壁与经过喷射口的铅直线的交点位于倾斜壁上。由此，从喷射口自然滴落的漏水落到倾斜壁上，并沿着此倾斜壁流向吸气孔口的上游侧。因此，通过以水喷射装置的喷射口与吸气孔口的倾斜壁成为所述位置关系的方式安装水喷射装置，能可靠地阻止来自所述喷射口的漏水流向吸气孔口的下游侧。

技术方案4的发明为技术方案2所记载的内燃机的水喷射装置的安装构造，其中，以倾斜壁中包含与经过喷射口的铅直线的交点的切平面T朝向吸气孔口的上游侧往前下方倾斜的方式，将本体部安装于吸气孔口。

根据所述构成，在将水喷射装置安装在吸气孔口的状态下，倾斜壁中包含与经过喷射口的铅直线的交点的切平面朝向吸气孔口的上游往前下方倾斜。由此，与所述技术方案3同样地，从喷射口自然滴落而落到倾斜壁上的漏水流向吸气孔口的上游侧，因此能可靠地阻止漏水流向吸气孔口的下游侧。

附图说明

图1中的(a)为局部地表示应用本发明的一实施方式的水喷射装置的安装构造的内燃机的图，图1中的(b)将图1中的(a)的内燃机中的水喷射器及吸气孔口放大表示。

图2中的(a)为表示将图1中的(a)的内燃机搭载在车辆上时气筒及吸气孔口等倾斜的状态的图，图2中的(b)将图2中的(a)的内燃机中的水喷射器及吸气孔口放大表示。

符号的说明

1：内燃机(发动机)

2：气筒

3：活塞

4：气缸盖

5：燃烧室

6：吸气孔口

6a：吸气孔口的内壁

7：排气孔口

8：吸气阀

9：排气阀

11：水喷射器(水喷射装置)

12：本体部

13：喷嘴部

13a：喷射口

14：连接器部

16：水供给软管

17：电线

21：倾斜壁(漏水阻止部)

W：水

P：吸气孔口的内壁与经过喷射口的铅直线的交点

V1：经过喷射口的铅直线

V2：经过倾斜壁的最高处的铅直线

T：切平面

具体实施方式

以下，一面参照附图一面对本发明的优选实施方式进行详细说明。图1中的(a)局部地表示应用本发明的一实施方式的水喷射装置的安装构造的内燃机。如此图所示，此内燃机(以下称为“发动机”)1例如为汽油发动机，具有多个气筒2及活塞3(均仅图示一个)。在各气筒2的上方的气缸盖(cylinder head)4与活塞3之间划分形成有燃烧室5。另外，在气缸盖4上设有与各燃烧室5连通的吸气孔口(intake port)6及排气孔口(exhaust port)7，且设有分别开闭这些吸气孔口6及排气孔口7的吸气阀8及排气阀9。

此外，虽然图示省略，但在气缸盖4或吸气孔口6安装有喷射燃料的燃料喷射器，另外，在气缸盖4安装有对燃烧室5内的燃料与吸气的混合气进行点火的火花塞。

另外，在吸气孔口6的上部安装有在发动机1的运转过程中向吸气孔口6内喷射水的水喷射器11(水喷射装置)。此水喷射器11具有外形经形成为大致圆筒状且以固定于吸气孔口6的状态安装的本体部12、及在此本体部12的前端部以突出方式设置的喷嘴部13等。

在本体部12的后端部连接着用于从未图示的水箱向水喷射器11供给水的水供给软管16。另外，在本体部12的后部设有连接器部14，此连接器部14上连接有用于传递来自未图示的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)的控制信号的电线17。

另一方面，喷嘴部13在其前端具有喷射口13a，此喷射口13a以朝向吸气孔口6的下游侧(燃烧室5侧)的状态开口。此外，此喷射口13a是由单一或多个开口所构成，从喷射口13a喷射的水是以呈雾状且朝向喷射方向扩展的方式喷射。

如所述那样构成的水喷射器11是根据来自ECU的控制信号而由设于本体部12内的未图示的喷射机构所驱动，经由喷射口13a向吸气孔口6内喷射水。更具体来说，在发动机1的运转过程中，在规定的时机朝向吸气孔口6的下游喷射规定量的水。此外，水喷射器11的水的喷射时机及喷射量是根据发动机1的运转状态或温度等多个参数而适当决定。

另外，在吸气孔口6的内壁6a，在水喷射器11的喷射口13a的下方，设有朝向吸气孔口6的上游侧(图1中的(a)及图1中的(b)的右下侧)往前下方倾斜的倾斜壁21(漏水阻止部，斜线所示的部分)。此倾斜壁21是用于在因水喷射器11发生故障等而水从喷射口13a漏出的情况下，阻止所述水流向吸气孔口6的下游侧。

图1中的(b)将图1中的(a)的发动机1中的水喷射器11及吸气孔口6放大表示。图1中的(b)中，△表示吸气孔口6的内壁6a的下表面的顶点，并且表示倾斜壁21的最高处。

另外，以水喷射器11的喷射口13a与吸气孔口6的倾斜壁21成为以下那样的位置关系的方式，将水喷射器11安装在吸气孔口6的上部。即，吸气孔口6的内壁6a与经过喷射口13a的铅直线V1的交点(下文中适当称为“位置P”)位于倾斜壁21上。具体来说，位置P位于较吸气孔口6的内壁6a的下表面的顶点更低，且相较于经过倾斜壁21的最高处的铅直线V2而更靠吸气孔口6的上游侧。另外，倾斜壁21中，包含所述位置P的切平面T朝向吸气孔口6的上游侧往前下方倾斜。

在所述水喷射器11中因故障等而水从喷射口13a漏出的情况下，所述水(漏水)自然滴落而落到倾斜壁21上的位置P，并沿着此倾斜壁21流向吸气孔口6的上游侧。如此这样，落到倾斜壁21上的漏水流向吸气孔口6的上游侧，因此能阻止流向吸气孔口6的下游侧。

图2中的(a)表示将图1中的(a)及图1中的(b)的发动机1搭载在未图示的车辆上时，气筒2及吸气孔口6等相对于图1中的(a)及图1中的(b)所示的发动机1而向左以规定角度(例如10度(deg)～15度(deg))倾斜的状态。如图2中的(b)所示那样，即便在将发动机1以倾斜状态搭载在车辆上的情况下，也保持水喷射器11的喷射口13a与吸气孔口6的倾斜壁21的上文所述的位置关系。因此，即便在如所述那样将发动机1以倾斜状态搭载在车辆上的情况下，也是即便因水喷射器11的故障等而水从喷射口13a漏出，也能阻止所述漏水流向吸气孔口6的下游。

如以上详述那样，根据本实施方式，通过在发动机1的运转过程中从水喷射器11的喷射口13a喷射水，能利用此水的气化热将吸气孔口6自身冷却，或将吸入到吸气孔口6中的空气冷却等。另外，即便在发动机1停止运转时因水喷射器11的故障等而水从喷射口13a漏出，也能使所述漏水经由吸气孔口6的倾斜壁21流向吸气孔口6的上游侧。由此，能防止水喷射器11的漏水流向吸气孔口6的下游侧，或渗入到燃烧室5内。结果，能防止由水在燃烧室5蓄积所引起的起动时的水锤产生，从而能避免发动机1的不良状况。

此外，本发明不限定于所说明的所述实施方式，能以各种实施方式实施。例如实施方式中，在吸气孔口6的内壁6a设有倾斜壁21作为本发明的漏水阻止部，但本发明不限定于此，只要能阻止来自水喷射器11的漏水流向吸气孔口6的下游侧，则漏水阻止部能采用各种构成。例如，也能以将来自水喷射器11的漏水围堵或暂时蓄留在吸气孔口6内、或进一步排出到外部的方式构成漏水阻止部。

另外，实施方式所示的水喷射器11及吸气孔口6的细节部分的构成等仅为例示，能在本发明的主旨范围内适当变更。

Claims (4)

1.一种内燃机的水喷射装置的安装构造，所述水喷射装置是安装在车辆上搭载的内燃机的吸气孔口，且在所述内燃机的运转过程中向所述吸气孔口内喷射水，所述内燃机的水喷射装置的安装构造的特征在于：

所述水喷射装置具有安装在所述吸气孔口的本体部、及在所述本体部的前端以面向所述吸气孔口内的状态设置且喷射水的喷射口，

所述吸气孔口具有漏水阻止部，所述漏水阻止部是用于在水从所述喷射口漏出时，阻止所述水流向所述吸气孔口的下游侧。

2.根据权利要求1所述的内燃机的水喷射装置的安装构造，其特征在于：所述本体部是安装在所述吸气孔口的上部，并且

所述漏水阻止部具有倾斜壁，所述倾斜壁是设于所述吸气孔口的内壁的所述喷射口的下方，且以从所述喷射口的附近朝向所述吸气孔口的上游侧往前下方倾斜的方式形成。

3.根据权利要求2所述的内燃机的水喷射装置的安装构造，其特征在于：以所述吸气孔口的内壁与经过所述喷射口的铅直线的交点位于所述倾斜壁上的方式，将所述本体部安装在所述吸气孔口。

4.根据权利要求2所述的内燃机的水喷射装置的安装构造，其特征在于：以所述倾斜壁中包含与经过所述喷射口的铅直线的交点的切平面朝向所述吸气孔口的上游侧往前下方倾斜的方式，将所述本体部安装在所述吸气孔口。